高溫電除塵器+SCR脫硝

發布日期：2023-08-01 　瀏覽次數：861

標準JB/T5910-2013要求進入電除塵器的煙氣溫度不大于400 ℃，并將適用于250~400 ℃煙氣的電除塵器稱為高溫型電除塵器。水泥廠燒成系統SCR脫硝系統配置的電除塵器運行在煙氣溫度300 ℃左右的環境中，屬于高溫型電除塵器。高溫型電除塵器在高溫廢氣進入SCR脫硝系統前對廢氣進行預除塵，下文稱之為脫硝前置電除塵器，它的運行工況及效率要求與窯頭窯尾除塵器有很大不同，煙氣溫度高、粉塵顆粒細、比電阻高，還不能增濕調質，故與其它的電除塵器相比在設計上有著獨特的技術要求。

2.1 技術指標

常規電除塵器，入口粉塵濃度20～100 g/m3，出口排放粉塵濃度≤30 mg/m3，效率需達到99.97%以上，需要選取4~5個電場；脫硝前置電除塵器，入口粉塵濃度80～100 g/m3，出口排放粉塵濃度20～40 g/m3，除塵效率達到50%～80%即可。利用電除塵效率按指數變化的規律，根據電除塵器的效率曲線圖2）可以選取1~2個電場。本項目選取2個電場（見表1）。

2.3 提高本體耐高溫的措施

脫硝前置電除塵器，煙氣溫度280～350 ℃。高溫下要充分考慮熱膨脹導致的熱變形，以及在除塵器結構設計中結構強度、剛度、穩定性的設計，保證除塵器整體結構不產生因高溫下強度減弱產生的結構疲勞變形等。

2.3.1 采用耐高溫C型極板

收塵極板的結構形式直接影響到電除塵器的除塵效率。對收塵極板的要求是：有良好的電性能；受溫度影響變形小，并具有足夠的剛度；形狀簡單，平面度好，制造容易；運輸、安裝、運行中不易變形。魯奇型電除塵器一般是ZT24型極板，配用V型極線，本項目設計，采用一種電除塵器的陽極板：耐高溫

C型極板，配用增強型整體V型極線，這種結構型式，是抗高溫變形的結構，保證兩極系統在高溫狀態下性能正常。

2.3.2 內部結構件選用耐高溫型材

Q235是普通碳素結構鋼，屈服強度數值235 MPa左右。由于含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。在板材里，是最普通的材質，屬普板系列，在常規的電除塵器中（溫度在250 ℃以下）廣泛使用。但在300 ℃左右的高溫下，Q235的力學性能不能滿足使用要求，須選取Q345低合金高強度結構鋼（在GB/T1591-2018版中Q355鋼級替代了Q345鋼級及相關要求）。Q355 成分中加嚴了對S和P有害元素的控制，提高了Mn1.6%）的含量，增加了Cr、Ni、Cu化學成分，Q355其屈服強度達到 355 MPa，提高了材料耐高溫性能，材料本身的熱膨脹系數基本和普通碳鋼材料相當，其綜合力學性能良好，塑性和焊接性能良好，用于高溫電除塵器殼體及內部結構件中的受力件、連接件、沖擊件等。

2.3.3 95瓷絕緣子

普通工業電瓷絕緣子適用于工作溫度不超過250 ℃，直流工作電壓72～100 k V，安裝地點海拔高度不超過1 000 m，滿足常規電除塵器的使用。普通工業電瓷常溫下絕緣電阻在1014 Ω·cm，但在250 ℃時，就下降到109 Ω·cm以下，到了350 ℃時，就下降到106 Ω·cm。95瓷絕緣子機械強度是普通絕緣子的~10倍，熱穩定性好，高溫絕緣性能更好，在500 ℃時，絕緣電阻仍在1010 Ω·cm以上。基于95瓷絕緣子的優良特性，本項目的絕緣件選用95瓷。

2.3.4 耐高溫密封材料

脫硝前置電除塵器一直在300 ℃左右運行，密封材料必須選取耐高溫材料。耐高溫硅橡膠或者耐高溫石棉橡膠板；常規項目選用石棉橡膠板XB200，本項目必須選用XB450或者XB400，其中XB450耐溫440~450 ℃，耐蒸汽壓力11～12 MPa。

脫硝前置電除塵器和SCR反應器布置在預熱器C1出口，距離地面50～60 m高度，施工及運行維護都有一定的難度。本臺設備安裝時，項目服務技術人員全程跟蹤指導，殼體焊接，盡可能地在現場地面組對焊接，整體吊裝，減少高空焊接作業。內部結構件嚴格按規范要求安裝：極線與框架的焊接，要求用Φ2.5 mm、E5015/5016堿性焊條，焊接電流70～90 A，精心焊接，逐個檢驗，確保運行時不斷線；調整異極間距安裝誤差＜±15 mm。高溫電除塵器安裝時部

件之間需要預留足夠的熱膨脹空間。碳素結構鋼在150 ℃時，與20 ℃之間的平均線膨脹系數α是11.88×10-6mm/(mm·℃)；在300 ℃時，與20 ℃之間的平

均線膨脹系數α是12.90×10-6mm/(mm·℃)。膨脹系數增大，熱膨脹空間余量太小，將可能導致部件常溫下安裝尺寸無誤，高溫膨脹后部件卡死或頂出。

譬如內部走臺的安裝，標高（0，-10）mm，走臺安裝時一定不能超過0標線，否則，熱態運行后沉淀極板熱膨脹后伸長卡死，極板彎曲，極間距變小，除塵效率將會大幅降低。脫硝前置高溫電除塵器為SCR催化劑服務，受SCR催化劑使用條件制約，通過電除塵器的煙氣溫降＜15 ℃。本項目保溫的材料、保溫層厚度及施工都有嚴格要求。